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Neudenken:
Luftdruck und Wärme
Der Luftdruck wird am anschaulichsten am Quecksilberbarometer. Die Luft drückt auf die Oberfläche einer Flüssigkeit mit Quecksilber [a], in der, mit der Öffnung nach unten, ein einseitig offenes Glasrohr steckt. Das Rohr denken wir uns zunächst ganz leer. Dann steigt das Quecksilber in dem Glas bis zu einer Höhe von 76 cm und hält sich so: Der äußere Luftdruck wird von dem Gegendruck der 76 cm hohen Quecksilbersäule aufgewogen. Die Höhe der Quecksilbersäule ist also ein Maß für den Luftdruck, der, wie sich zeigt, schwankt. Sinkt der Quecksilberspiegel im Rohr auf etwa 75 cm, ist also der äußere Luftdruck niedriger, so sprechen wir von einem «Tief». Erhöhter Stand des Quecksilbers deutet auf ein «Hoch». (Die Maßeinheiten haben sich beim Druck mehrfach geändert. Auf mm Quecksilbersäule, Atmosphären, Bar oder Millibar ist jetzt das «Pascal» gefolgt. Ein Pascal entspricht dem Druck von 1 N/m², was ein sehr geringer Druck ist. Etwa 100 000 Pascal bedeuten normalen Luftdruck, oder genauer: Der atmosphärische Normaldruck von 760 mm Quecksilbersäule ist gleich 101 325 Pascal.[b])
Leicht zu verstehen ist, daß Druckunterschiede die Triebkräfte für Strömungen abgeben. Es muß zwischen «Hoch» und «Tief» immer das Bestreben zum Ausgleich geben, das dadurch verwirklicht wird, daß das Hoch Luft an das Tief abgibt. Seltsamer muß es schon erscheinen, daß der Prozeß nicht rasch abläuft und dann erledigt ist; am eigenartigsten vielleicht, daß es überhaupt zur Ausbildung von Hochs und Tiefs kommt. Das erstere beginnt man zu begreifen, wenn man die Drehung der Erde mit in Betracht zieht: Alle Strömungen werden durch die sogenannte Corioliskraft von ihrer geraden Bahn abgebracht und laufen in spiraligen Wirbeln [c] um das Tiefdruckzentrum.
Um das Tief herum kreist der Wirbel auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn (von oben betrachtet), auf der Südhalbkugel mit ihm. Die Ablenkung wirkt letztlich so, daß die Luft das Zentrum nur sehr allmählich erreicht, auffüllt und den Wirbel damit zum Erlöschen bringt. Dennoch würde sich im Luftmeer mit der Zeit ein gleichförmiges Einerlei ausbilden, wenn nicht andere Triebkräfte immer wieder neue Druckunterschiede erzeugten. Diese Triebkräfte danken wir der Wärme [d], also der Sonne. Sie bringt Luftmassen in Bewegung. Die übersichtlichste Wirkung ist die Erwärmung während des Tages: Warme Luft dehnt sich aus, wird leichter, strebt nach oben, steigt auf und hinterläßt in bodennahen Luftschichten eine verdünnte Zone: Tiefdruck. Sogleich strömt seitlich Luft nach, ein Wind kommt auf, Zirkulation tritt ein. Wieder sind es Wolken, die den Vorgang im Bild sichtbar machen: Die sommerlichen Gewittertürme zeigen direkt, wie warme Luft nach oben getrieben wird. Differenziert wird der Vorgang dadurch, daß verschiedene Landschaftselemente unterschiedlich die Strahlung der Sonne speichern: Gewässer nehmen viel Wärme auf und geben sie langsam ab. Städte sind rasch erwärmt und daher Ausgangspunkt für Quellbewölkung. Felder und Wiesen folgen nach.
Im globalen Maßstab wiederholt und verstärkt sich das Bild: Hoher Luftdruck herrscht über den Wüstengürteln (Sahara, Gobi, Arizona, Kalahari, Australien) vor. An den beiden Polen gibt es im Durchschnitt eher ein Tief. Zum Äquator hin fällt der Luftdruck.
So wie die Sonne und die Wärme das Wasser der Erde gliedern, bewegen und rhythmisieren, so wird die Luft durch die Wärme bewegt und rhythmisiert. Sichtbare Form, so sahen wir, entsteht in ihr nur, sofern Wasser in die Sichtbarkeit tritt. Es treten aber auch noch höhere Wirklichkeiten gestaltend in die Luft ein. Vom Ton war schon die Rede im vorangehenden Kapitel. Ein anderer wenig bekannter Einfluß ist die Schwankung des Luftdrucks mit dem Tageslauf.[e] Damit sind feine Veränderungen des Barometerstandes gemeint, die gewöhnlich vom Wetterwechsel zugedeckt werden, die aber bei langfristigen, genauen Beobachtungen abgelesen werden können (übrigens in äquatorialen Gebieten deutlicher als bei uns). Danach hat der Luftdruck eine merkliche tägliche Druckwelle, ähnlich wie wir das bei Ebbe und Flut kennen, nur ist sie beim Luftdruck an den Sonnen-, nicht an den Mondenlauf gebunden.
Georg Kniebe
aus «Die vier Elemente»; S.70ff
Unsere Anmerkungen
a] dem Merkur-Metall (vgl. MblB.36d)
b] In der heutigen Praxis wird der Luftdruck meistens in Hektopascal (1 hPa = 100 Pa) angegeben.
c] vgl. »TzN Mai 2007«: Anhang
d] Schon Heraklit v.Ephesos hat <tó pyr> (~ das Feuer) als Ursprung aller Erscheinungen betrachtet.
e] welche sich unmerklich aufs rhythmische System des Menschen auswirkt